(57)【要約】  冷却装置１Ａは、シリンダブロック５１Ａおよびシリンダヘッド５２を備えるエンジン５０Ａと、シリンダブロック５１Ａの冷却能力を抑制することなく、シリンダヘッド５２の冷却能力を抑制可能な流量調節弁１４と、流量調節弁１４を制御することで、シリンダヘッド５２の冷却能力を抑制するための制御を行う制御手段とを備える。流量調節弁１４はシリンダヘッド５２に形成されたヘッド側Ｗ／Ｊ５２１を流通する冷却水の流量を調節することで、シリンダヘッド５２の冷却能力を調整する冷却能力調整手段となっている。
2011048654.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロックおよびシリンダヘッドを備えるエンジンと、
前記シリンダブロックの冷却能力を抑制することなく、前記シリンダヘッドの冷却能力を抑制可能な冷却能力調整手段と、
前記冷却能力調整手段を制御することで、前記シリンダヘッドの冷却能力を抑制するための制御を行う制御手段と、を備えるエンジンの冷却装置。
【請求項２】
請求項１記載のエンジンの冷却装置であって、
前記シリンダブロックに第１の冷却媒体通路を形成するとともに、前記シリンダヘッドに前記第１の冷却媒体通路が組み込まれる冷却媒体循環経路とは異なる冷却媒体循環経路に組み込まれる第２の冷却媒体通路を形成し、
前記冷却能力調整手段が前記第２の冷却媒体通路を流通する冷却媒体の流量を調節することで、前記シリンダヘッドの冷却能力を調整するとともに、
前記制御手段が、前記エンジンの運転状態が低回転高負荷である場合に、前記制御を行うエンジンの冷却装置。
【請求項３】
請求項２記載のエンジンの冷却装置であって、
前記第１および第２の冷却媒体通路を互いに独立した冷却媒体循環経路に組み込むとともに、前記第２の冷却媒体通路を流通する冷却媒体をオイルとしたエンジンの冷却装置。
【請求項４】
請求項１から３いずれか１項記載のエンジンの冷却装置であって、
前記第１の冷却媒体通路が、前記シリンダブロックのうち、該シリンダブロックに設けられたシリンダの周辺部に第１の部分冷却媒体通路を備えるとともに、該第１の部分冷却媒体通路の上流部を前記シリンダの壁面のうち、筒内に流入した吸気が当たる部分に対応させて設けたエンジンの冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジンの冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンでは一般に冷却水による冷却が行われている。また、エンジンでは機関運転中に特にシリンダヘッドの熱負荷が高くなることも知られている。
この点、例えば特許文献１では機関冷間時に暖機を促進するとともに、機関温間時にエンジンを適切に冷却し得るエンジンの冷却装置が開示されている。
具体的にはこのエンジンの冷却装置は、機関冷間時にラジエータに冷却水を流通させることなく、シリンダヘッド、シリンダブロックの順に冷却水を流通させることで暖機を促進している。すなわちこのエンジンの冷却装置は、シリンダヘッドの熱負荷が高いことを利用する態様で機関冷間時に暖機を促進している。
またこのエンジンの冷却装置は機関温間時に、軽負荷である場合にはシリンダヘッド（或いは必要に応じてラジエータ、シリンダヘッドの順）に冷却水を流通させ、高負荷である場合にはラジエータ、シリンダヘッド、シリンダブロックの順に冷却水を流通させることで、エンジンを適切に冷却しようとしている。すなわちこのエンジンの冷却装置は、熱負荷の高いシリンダヘッドの冷却を優先することで、機関温間時に冷却の適切性を確保しようとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２７０６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、図１１に示すように、エンジン、とりわけ火花点火式内燃機関では排気損失や冷却損失など正味仕事に使われない熱が多く発生する。そしてエネルギ損失全体の大きな割合を占める冷却損失の低減は、熱効率（燃費）の向上にとって非常に重要な要素である。ところが、冷却損失を低減し、熱を有効に利用することは必ずしも容易ではなく、このことが熱効率向上の妨げとなっている。【０００５】
冷却損失の低減が困難である理由としては、例えば一般的なエンジンは、局部的に熱伝達の状態を可変にする構成にはなっていないことが挙げられる。すなわち、一般的なエンジンでは構成上、冷却が必要な部位を必要な度合いだけ冷却することが困難なことが挙げられる。具体的にはエンジンの熱伝達の状態を可変にするにあたっては、一般にはエンジンの出力で駆動する機械式ウォータポンプにより、エンジン回転数に応じて冷却水の流量を変更することが行われている。ところが、冷却水の流量を全体的に調節するウォータポンプでは、仮に流量を可変にする可変ウォータポンプを用いた場合であっても、機関運転状態に応じて局部的に熱の伝達状態を可変にすることはできない。【０００６】
また冷却損失を低減するにあたっては、例えばエンジンの断熱性を高めることも考えられる。そしてこの場合には、図１２に示すように大幅な冷却損失の低減を期待できる。ところがこの場合には、エンジンの断熱性を高めることで、同時に燃焼室の内壁温度の上昇する。そしてこの場合には、これに伴い混合気の温度が上昇することで、ノッキングが誘発されるという問題があった。【０００７】
そこで本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、エンジンの熱伝達の状態を合理的な態様で局部的に可変することで、冷却損失の低減とノック性能とを両立できるエンジンの冷却装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明は、シリンダブロックおよびシリンダヘッドを備えるエンジンと、前記シリンダブロックの冷却能力を抑制することなく、前記シリンダヘッドの冷却能力を抑制可能な冷却能力調整手段と、前記冷却能力調整手段を制御することで、前記シリンダヘッドの冷却能力を抑制するための制御を行う制御手段と、を備えるエンジンの冷却装置である。【０００９】
また本発明は前記シリンダブロックに第１の冷却媒体通路を形成するとともに、前記シリンダヘッドに前記第１の冷却媒体通路が組み込まれる冷却媒体循環経路とは異なる冷却媒体循環経路に組み込まれる第２の冷却媒体通路を形成し、前記冷却能力調整手段が前記第２の冷却媒体通路を流通する冷却媒体の流量を調節することで、前記シリンダヘッドの冷却能力を調整するとともに、前記制御手段が、前記エンジンの運転状態が低回転高負荷である場合に、前記制御を行う構成であることが好ましい。【００１０】
また本発明は前記第１および第２の冷却媒体通路を互いに独立した冷却媒体循環経路に組み込むとともに、前記第２の冷却媒体通路を流通する冷却媒体をオイルとした構成であることが好ましい。【００１１】
また本発明は前記第１の冷却媒体通路が、前記シリンダブロックのうち、該シリンダブロックに設けられたシリンダの周辺部に第１の部分冷却媒体通路を備えるとともに、該第１の部分冷却媒体通路の上流部を前記シリンダの壁面のうち、筒内に流入した吸気が当たる部分に対応させて設けた構成であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、エンジンの熱伝達の状態を合理的な態様で局部的に可変することで、冷却損失の低減とノック性能とを両立できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】エンジンの冷却装置（以下、単に冷却装置と称す）１Ａを模式的に示す図である。
【図２】エンジン５０Ａを１気筒につき断面で模式的に示す図である。
【図３】ＥＣＵ７０Ａを模式的に示す図である。
【図４】機関運転状態の分類を模式的に示す図である。
【図５】ＥＣＵ７０Ａの動作をフローチャートで示す図である。
【図６】クランク角度に応じた燃焼室５５の熱伝達率および表面積割合を示す図である。
【図７】負荷に応じた冷却装置１Ａの熱効率を筒内圧力最大位置とともに示す図である。なお、図７では比較のため流量調節弁１４を備えていない点以外、冷却装置１Ａと実質的に同一である冷却装置１Ｘの場合についても示している。
【図８】冷却装置１Ｂを模式的に示す図である。
【図９】ＥＣＵ７０Ｂの動作をフローチャートで示す図である。
【図１０】エンジン５０Ｂを１気筒につき断面で模式的に示す図である。
【図１１】火花点火式内燃機関の一般的なヒートバランスの内訳を全負荷の場合と部分負荷の場合とについてそれぞれ示す図である。
【図１２】シリンダの内壁温度および熱透過率を通常の構成の場合と断熱性を高めた場合とについてそれぞれ示す図である。なお、図１２では断熱性を高めた場合として、シリンダの壁厚増加とともに材質変更を行った場合と、より断熱性の高い空気断熱を行った場合とについてそれぞれ示している。また、通常の構成としては、シリンダブロック下部からシリンダヘッドへ向かって重力に逆らうようにして冷却水を流通させる１系統の冷却水循環経路が設けられた一般的なエンジンの場合を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１に示す冷却装置１Ａは図示しない車両に搭載されており、ウォータポンプ（以下、Ｗ／Ｐと称す）１１と、ラジエータ１２と、サーモスタット１３と、流量調節弁１４と、エンジン５０Ａと、第１から第４の部分流量調節弁６１から６４までを備えている。Ｗ／Ｐ１１は冷却媒体圧送手段であり、冷却媒体である冷却水を圧送するとともに、圧送する冷却水の流量を可変にする可変Ｗ／Ｐとなっている。Ｗ／Ｐ１１が圧送する冷却水はエンジン５０Ａに供給される。【００１６】
エンジン５０Ａはシリンダブロック５１Ａおよびシリンダヘッド５２を備えている。シリンダブロック５１Ａには第１の冷却媒体通路であるブロック側ウォータジャケット（以下、ブロック側Ｗ／Ｊと称す）５１１Ａが形成されている。ブロック側Ｗ／Ｊ５１１Ａはシリンダブロック５１Ａに１系統の冷却系統を形成している。一方、シリンダヘッド５２には第２の冷却媒体通路であるヘッド側ウォータジャケット（以下、ヘッド側Ｗ／Ｊと称す）５２１が形成されている。ヘッド側Ｗ／Ｊ５２１はシリンダヘッド５２に複数（ここでは４つ）の異なる冷却系統を形成している。Ｗ／Ｐ１１が圧送する冷却水は具体的にはブロック側Ｗ／Ｊ５１１Ａおよびヘッド側Ｗ／Ｊ５２１に供給される。【００１７】
この点、冷却装置１Ａでは複数の冷却水循環経路が形成されている。
冷却水循環経路としては、例えばブロック側Ｗ／Ｊ５１１Ａが組み込まれた循環経路であるブロック側循環経路Ｃ１がある。このブロック側循環経路Ｃ１を流通する冷却水は、Ｗ／Ｐ１１から吐出された後、ブロック側Ｗ／Ｊ５１１Ａを流通し、さらにサーモスタット１３を介するか、或いはラジエータ１２およびサーモスタット１３を介してＷ／Ｐ１１に戻るようになっている。ラジエータ１２は熱交換器であり、流通する冷却水と空気との間で熱交換を行うことで冷却水を冷却する。サーモスタット１３はＷ／Ｐ１１に入口側から連通する流通経路を切り替える。具体的にはサーモスタット１３は、冷却水温が所定値未満の場合にラジエータ１２をバイパスする流通経路を連通状態にし、所定値以上の場合にラジエータ１２を流通する流通する流通経路を連通状態にする。【００１８】
また冷却水循環経路としては、例えばヘッド側Ｗ／Ｊ５２１が組み込まれた循環経路であるヘッド側循環経路Ｃ２がある。このヘッド側循環経路Ｃ２を流通する冷却水は、Ｗ／Ｐ１１から吐出された後、流量調節弁１４、第１から第４の部分流量調節弁６１から６４までのうち少なくともいずれか、およびヘッド側Ｗ／Ｊ５２１が形成する４系統の冷却系統のうち少なくともいずれかを流通し、さらにサーモスタット１３を介するか、或いはラジエータ１２およびサーモスタット１３を介してＷ／Ｐ１１に戻るようになっている。【００１９】
流量調節弁１４はヘッド側循環経路Ｃ２のうち、循環経路Ｃ１、Ｃ２が分岐した後の部分、且つシリンダヘッド５２よりも上流側の部分に設けられており、さらに具体的には第１から第４の部分流量調節弁６１から６４までよりも上流側の部分に設けられている。流量調節弁１４は、シリンダヘッド５２の冷却能力を調整可能な冷却能力調整手段となっている。この点、流量調節弁１４は具体的には、ヘッド側Ｗ／Ｊ５２１を流通する冷却水の流量を全体的に調節することで、シリンダヘッド５２の冷却能力を全体的に調整可能な冷却能力調整手段となっている。【００２０】
またこのように設けられた流量調節弁１４は、シリンダブロック５１Ａの冷却能力を抑制することなく、シリンダヘッド５２の冷却能力を抑制可能な冷却能力調整手段となっている。具体的には例えば流量調節弁１４は、シリンダブロック５１Ａおよびシリンダヘッド５２にともに冷却水を流通させる高回転高負荷時のシリンダブロック５１Ａの冷却能力およびシリンダヘッド５２の冷却能力がある場合に、これらの冷却能力に対してシリンダブロック５１Ａの冷却能力を抑制することなく、シリンダヘッド５２の冷却能力を抑制可能な冷却能力調整手段となっている。
さらにこのように設けられた流量調節弁１４は、シリンダヘッド５２の冷却能力を抑制するようにヘッド側Ｗ／Ｊ５２１を流通する冷却水の流量を調節した場合に、シリンダブロック５１Ａの冷却能力を高めるようにブロック側Ｗ／Ｊ５１１Ａを流通する冷却水の流量を調節可能な冷却能力調整手段となっている。【００２１】
第１から第４の部分流量調節弁６１から６４までは、ヘッド側循環経路Ｃ２のうち、流量調節弁１４およびシリンダヘッド５２の間の部分に、ヘッド側Ｗ／Ｊ５２１が形成する４系統の冷却系統に対応させて設けられている。これら部分流量調節弁６１から６４までは、シリンダヘッド５２の冷却能力を調整可能な冷却能力調整手段となっており、さらに具体的にはヘッド側Ｗ／Ｊ５２１を流通する冷却水の流量を部分的に調節することで、シリンダヘッド５２の冷却能力を部分的に調整可能な冷却能力調整手段となっている。【００２２】
冷却装置１Ａでは、ブロック側循環経路Ｃ１を流通する冷却水が、Ｗ／Ｐ１１によって圧送された後、一巡するまでの間にヘッド側Ｗ／Ｊ５２１を流通することがないようになっている。また、冷却装置１Ａではヘッド側循環経路Ｃ２を流通する冷却水が、Ｗ／Ｐ１１によって圧送された後、一巡するまでの間にブロック側Ｗ／Ｊ５１１Ａを流通することがないようになっている。すなわち冷却装置１Ａでは、ブロック側Ｗ／Ｊ５１１Ａとヘッド側Ｗ／Ｊ５２１とが互いに異なる冷却媒体循環経路に組み込まれている。【００２３】
次にエンジン５０Ａについてさらに具体的に説明する。図２に示すように、シリンダブロック５１Ａにはシリンダ５１ａが形成されている。シリンダ５１ａにはピストン５３が設けられている。シリンダブロック５１Ａには断熱性の高いガスケット５４を介してシリンダヘッド５２が固定されている。ガスケット５４はその高い断熱性でシリンダブロック５１Ａからシリンダヘッド５２への熱伝達を抑制する。シリンダ５１ａ、シリンダヘッド５２およびピストン５３は、燃焼室５５を形成している。シリンダヘッド５２には燃焼室５５に吸気を導く吸気ポート５２ａと、燃焼室５５から燃焼ガスを排出する排気ポート５２ｂが形成されている。シリンダヘッド５２には、燃焼室５５の上部略中央に臨むようにして点火プラグ５６が設けられている。【００２４】
ブロック側Ｗ／Ｊ５１１Ａは、具体的には第１の部分冷却媒体通路である部分Ｗ／Ｊ５１１ａを備えている。部分Ｗ／Ｊ５１１ａは具体的にはシリンダ５１ａの周辺部に設けられている。そして部分Ｗ／Ｊ５１１ａの上流部Ｐはシリンダ５１ａの壁面のうち、筒内に流入した吸気が当たる部分に対応させて設けられている。この点、エンジン５０Ａは本実施例では筒内に正タンブル流を生成するエンジンとなっており、筒内に流入した吸気が当たる部分は、さらに具体的にはシリンダ５１ａの壁面上部、且つ排気側の部分となっている。【００２５】
ヘッド側Ｗ／Ｊ５２１は、具体的には第２の部分冷却媒体通路である複数の部分Ｗ／Ｊ５２１ａ、部分Ｗ／Ｊ５２１ｂ、部分Ｗ／Ｊ５２１ｃおよび部分Ｗ／Ｊ５２１ｄを備えている。部分Ｗ／Ｊ５２１ａは吸気ポート５２ａの周辺部に、部分Ｗ／Ｊ５２１ｂは排気ポート５２ｂの周辺部に、部分Ｗ／Ｊ５２１ｃは点火プラグ５６の周辺部にそれぞれ設けられている。また、部分Ｗ／Ｊ５２１ｄは吸排気ポート５２ａ、５２ｂ間や、その他の部分を冷却するために設けられている。部分Ｗ／Ｊ５２１ａから部分Ｗ／Ｊ５２４ｄまではヘッド側Ｗ／Ｊ５２１が形成する４系統の冷却系統に別個に組み込まれている。そして、第１の部分流量調節弁６１が部分Ｗ／Ｊ５２１ａに、第２の部分流量調節弁６２が部分Ｗ／Ｊ５２１ｂに、第３の部分流量調節弁６３が部分Ｗ／Ｊ５２１ｃに、第４の部分流量調節弁６４が、部分Ｗ／Ｊ５２１ｄにそれぞれ対応させて設けられている。【００２６】
さらに冷却装置１Ａは図３に示すＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御装置）７０Ａを備えている。ＥＣＵ７０ＡはＣＰＵ７１、ＲＯＭ７２、ＲＡＭ７３等からなるマイクロコンピュータと入出力回路７５、７６とを備えている。これらの構成は互いにバス７４を介して接続されている。ＥＣＵ７０Ａには、エンジン５０Ａの回転数を検出するためのクランク角センサ８１や、吸入空気量を計測するためのエアフロメータ８２や、アクセル開度を検出するためのアクセル開度センサ８３や、冷却水の温度を検知する水温センサ８４などの各種のセンサ・スイッチ類が電気的に接続されている。この点、エンジン５０Ａの負荷はエアフロメータ８２やアクセル開度センサ８３の出力に基づきＥＣＵ７０Ａで検出される。またＥＣＵ７０ＡにはＷ／Ｐ１１や流量調節弁１４や第１から第４までの部分流量調節弁６１から６４までなどの各種の制御対象が電気的に接続されている。【００２７】
ＲＯＭ７２はＣＰＵ７１が実行する種々の処理が記述されたプログラムやマップデータなどを格納するための構成である。ＣＰＵ７１がＲＯＭ７２に格納されたプログラムに基づき、必要に応じてＲＡＭ７３の一時記憶領域を利用しつつ処理を実行することで、ＥＣＵ７０Ａでは各種の制御手段や判定手段や検出手段や算出手段などが機能的に実現される。【００２８】
この点、ＥＣＵ７０Ａでは例えば、シリンダヘッド５２の冷却能力を抑制するための制御を行う制御手段が機能的に実現される。
制御手段は、具体的には機関運転状態が高負荷である場合に、シリンダヘッド５２の冷却能力を抑制するための制御を行うように実現される。
さらに具体的には、制御手段は機関運転状態が低回転高負荷である場合に、流量調節弁１４を制御することで、ヘッド側Ｗ／Ｊ５２１に基づき発揮される冷却能力を抑制するための制御を行うように実現される。
また制御手段は、機関運転状態が高負荷である場合のほか、他の運転状態においてもエンジン５０Ａの運転を成立させるための制御を行うように実現される。【００２９】
この点、機関運転状態は具体的にはエンジン５０Ａの回転数および負荷のほか、冷間運転時であるか否か、または機関始動時であるか否かに応じて図４に示す６つの区分Ｄ１からＤ６までに分類されている。そして制御手段が制御を行うにあたっては、具体的には以下に示すように区分Ｄ１からＤ６まで毎に満たすべき要求を設定するとともに、設定した要求を満たすための制御指針を定めている。【００３０】
まず、機関運転状態が区分Ｄ１に対応するアイドル状態である場合には、吸気昇温による燃焼速度向上、および触媒活性のための排気昇温という２つの要求を設定している。またこれに応じた吸気ポート５２ａとシリンダ５１ａ上部との昇温、および排気ポート５２ｂの昇温という２つの制御指針を定めている。
この点、吸気ポート５２ａの昇温を図るにあたっては、例えば流量調節弁１４または部分流量調節弁６１を閉弁、或いは小さな開度で開弁することができる。
また、シリンダ５１ａ上部の昇温を図るにあたっては、例えばＷ／Ｐ１１を停止、或いは低吐出量で駆動することができる。
また、排気ポート５２ｂの昇温を図るにあたっては、例えば流量調節弁１４または部分流量調節弁６２を閉弁、或いは小さな開度で開弁することができる。【００３１】
また機関運転状態が、区分Ｄ２に対応する軽負荷である場合には、熱効率向上（冷却損失低減）、および吸気昇温による燃焼速度向上という２つの要求を設定している。またこれに応じたシリンダヘッド５２の断熱、および吸気ポート５２ａとシリンダ５１ａ上部との昇温という２つの制御指針を定めている。
この点、シリンダヘッド５２の断熱を図るにあたっては、例えば流量調節弁１４または各部分流量調節弁６１から６４までを閉弁、或いは小さな開度で開弁することができる。また吸気ポート５２ａの昇温を図るにあたっては、例えば流量調節弁１４または部分流量調節弁６１を閉弁、或いは小さな開度で開弁することができる。またシリンダ５１ａ上部の昇温を図るにあたっては、例えばＷ／Ｐ１１を停止、或いは低吐出量で駆動することができる。【００３２】
また機関運転状態が、区分Ｄ３に対応する低回転高負荷である場合には、ノッキングの低減、および熱効率向上（冷却損失低減）という要求を設定している。またこれに応じた吸気ポート５２ａとシリンダ５１ａ上部との冷却、およびシリンダヘッド５２の断熱という制御指針を定めている。
この点、吸気ポート５２ａの冷却を図るにあたっては、例えば流量調節弁１４または部分流量調節弁６１を全開、或いは大きな開度で開弁することができる。またシリンダ５１ａ上部の冷却を図るにあたっては、例えばＷ／Ｐ１１を機関運転時に適用される最大吐出量、或いは高吐出量で駆動することができる。シリンダヘッド５２の断熱を図るにあたっては、例えば流量調節弁１４または各部分流量調節弁６１から６４までを閉弁、或いは小さな開度で開弁することができる。【００３３】
また機関運転状態が、区分Ｄ４に対応する高回転高負荷である場合には、信頼性確保、およびノッキングの低減という２つの要求を設定している。またこれに応じた点火プラグ５６周りと吸排気ポート５２ａ、５２ｂ間と排気ポート５２ｂとの冷却、および吸気ポート５２ａの冷却という２つの制御指針を定めている。
この点、点火プラグ５６周りと吸排気ポート５２ａ、５２ｂ間と排気ポート５２ｂとの冷却を図るにあたっては、例えば流量調節弁１４、または部分流量調節弁６３、部分流量調節弁６４および部分流量調節弁６２を全開にすることができる。
また吸気ポート５２ａの冷却を図るにあたっては、例えば流量調節弁１４、または部分流量調節弁６１を全開にすることができる。
またＷ／Ｐ１１については、例えば機関運転時に適用される最大吐出量で駆動することができる。【００３４】
また区分Ｄ５に対応する機関冷間時には、機関暖機促進、および吸気昇温による燃焼速度向上という２つの要求を設定している。またこれに応じたシリンダヘッド５２の熱伝達促進、および吸気ポート５２ａとシリンダ５１ａ上部との昇温という２つの制御指針を定めている。
この点、シリンダヘッド５２の熱伝達促進を図るにあたっては、シリンダヘッド５２での冷却水の受熱の寄与が大きいことを考慮して、例えば熱負荷の大きい部分に対応する部分流量調節弁６２、６３を大きな開度で開弁することができる。
また吸気ポート５２ａの昇温を図るにあたっては、例えば流量調節弁１４、または部分流量調節弁６１を閉弁、或いは小さな開度で開弁することができる。またシリンダ５１ａ上部の昇温を図るにあたっては、例えばＷ／Ｐ１１を停止、或いは低吐出量で駆動することができる。【００３５】
また区分Ｄ６に対応する機関始動時には、着火性向上、および燃料気化促進という２つの要求を設定している。またこれに応じた吸気ポート５２ａの昇温、および点火プラグ５６周りとシリンダ５１ａ上部との昇温という２つの制御指針を定めている。
この点、吸気ポート５２ａの昇温を図るにあたっては、例えば流量調節弁１４、または部分流量調節弁６１を閉弁、或いは小さな開度で開弁することができる。
また点火プラグ５６周りの昇温を図るにあたっては、例えば流量調節弁１４、または部分流量調節弁６３を閉弁、或いは小さな開度で開弁することができる。
またシリンダ５１ａ上部の昇温を図るにあたっては、例えばＷ／Ｐ１１を停止、或いは低吐出量で駆動することができる。【００３６】
これに対して冷却装置１Ａでは、全体的な制御の整合性や簡素化などを考慮し、制御手段がＷ／Ｐ１１については、基本的にエンジン５０Ａの回転数に応じて、回転数が高くなるほど吐出量が多くなるようにＷ／Ｐ１１を駆動するための制御を行うとともに、各部分流量調節弁６１から６４までについては、基本的に全開にするための制御を行うように実現される。一方、流量調節弁１４については、さらに具体的には以下に示す制御を行うよう実現される。【００３７】
すなわち制御手段は、機関運転状態が区分Ｄ１に対応するアイドル状態である場合と、機関運転状態が区分Ｄ２に対応する軽負荷である場合と、区分Ｄ５に対応する機関冷間時と、区分Ｄ６に対応する機関始動時においては、流量調節弁１４を閉弁するための制御を行うように実現される。
また制御手段は、機関運転状態が区分Ｄ３に対応する低回転高負荷である場合には、流量調節弁１４を閉弁、或いはシリンダヘッド５２への冷却水の流通を抑制しつつ、シリンダヘッド５２における冷却水の沸騰を抑制可能な態様（以下、沸騰抑制態様と称す）で開弁するための制御を行うように実現される。
また制御手段は、機関運転状態が区分Ｄ４に対応する高回転高負荷である場合には、流量調節弁１４を全開にするための制御を行うように実現される。【００３８】
この点、機関運転状態が区分Ｄ３に対応する低回転高負荷である場合に、流量調節弁１４を沸騰抑制態様で開弁するための制御を行うにあたっては、制御手段は具体的には例えばあらゆる条件において冷却水の沸騰を抑制できる必要最小限の開度で流量調節弁１４を開弁することや、シリンダヘッド５２を流通する冷却水の温度を検出或いは推定するとともに、当該冷却水の温度に基づいて流量調節弁１４を間欠的に開弁することや、所定の回転数以上で流量調節弁１４を開弁することなどができる。これによりシリンダヘッド５２の冷却能力を抑制するにあたり、冷却水の沸騰を抑制しつつ、流量調節弁１４が必要以上に開弁されることを抑制できる。【００３９】
そして冷却装置１Ａでは、制御手段の制御のもと、区分Ｄ３において流量調節弁１４がこのようにシリンダヘッド５２を流通する冷却水の流量を低下させることで、エンジン５０Ａを流通する冷却水の流量を局部的に低下させる。
そして冷却装置１Ａでは、流量調節弁１４が全開でない場合にシリンダヘッド５２への冷却水の流通を抑制することで、シリンダヘッド５２の冷却能力を抑制していることになる。この点、冷却装置１Ａではさらに具体的には、流量調節弁１４を閉弁するか、或いは沸騰抑制態様で流量調節弁１４を開弁している場合にシリンダヘッド５２の冷却能力を抑制していることになる。【００４０】
なお、冷却装置１Ａでは、全体的な制御の整合性や簡素化などを考慮した結果、区分Ｄ１、Ｄ２、Ｄ５およびＤ６において、制御手段が流量調節弁１４を閉弁するための制御を行うように実現されている。但しこれに限られず、制御手段は例えば上述した制御指針に基づいてＷ／Ｐ１１、流量調節弁１４および各部分流量調節弁６１から６４までを適宜制御することで、区分Ｄ１、Ｄ２、Ｄ５およびＤ６において互いに異なる制御を行うように実現されてもよい。これにより区分Ｄ１、Ｄ２、Ｄ５およびＤ６において、さらにエンジン５０Ａの運転を好適に成立させることもできる。【００４１】
次にＥＣＵ７０Ａで行われる処理を図５に示すフローチャートを用いて説明する。ＥＣＵ７０Ａは機関始動時であるか否かを判定する（ステップＳ１）。肯定判定であれば、ＥＣＵ７０ＡはＷ／Ｐ１１の駆動を開始するとともに（ステップＳ３）、流量調節弁１４を閉弁する（ステップＳ２１Ａ）。一方、ステップＳ１で否定判定であれば、ＥＣＵ７０Ａは機関冷間時であるか否かを判定する（ステップＳ５）。機関冷間時であるか否かは、例えば冷却水温が所定値（例えば７５℃）以下であるか否かで判定できる。ステップＳ５で肯定判定であれば、ステップＳ２１Ａに進む。一方、ステップＳ５で否定判定であれば、ＥＣＵ７０Ａはエンジン５０Ａの回転数および負荷を検出する（ステップＳ１１）。【００４２】
続いてＥＣＵ７０Ａは検出した回転数および負荷に対応する区分を判定する（ステップＳ１２からＳ１４まで）。具体的には対応する区分が区分Ｄ１であれば、ステップＳ１２の肯定判定からステップＳ２１に進み、対応する区分が区分Ｄ２であれば、ステップＳ１３の肯定判定からステップＳ２１に進む。一方、対応する区分が区分Ｄ３であれば、ステップＳ１４の肯定判定からステップＳ３１Ａに進む。このときＥＣＵ７０Ａは流量調節弁１４を閉弁、或いは沸騰抑制態様で開弁する（ステップＳ３１Ａ）。また対応する区分が区分Ｄ４であれば、ステップＳ１４の否定判定からステップＳ４１Ａに進む。このときＥＣＵ７０Ａは流量調節弁１４を全開にする（ステップＳ４１Ａ）。【００４３】
次に冷却装置１Ａの作用効果について説明する。ここで、エンジン５０Ａのクランク角度に応じた燃焼室５５の熱伝達率および表面積割合は、図６に示すようになっている。図６に示すように熱伝達率は、圧縮行程上死点付近で高まることがわかる。そして表面積割合については、圧縮行程上死点付近でシリンダヘッド５２とピストン５３の表面積割合が大きくなることがわかる。したがって冷却損失については、シリンダヘッド５２の温度の影響力が大きいことがわかる。一方、ノッキングについては圧縮端温度に依存するところ、圧縮端温度に影響する吸気圧縮行程ではシリンダ５１ａの表面積割合が大きいことがわかる。したがってノッキングについてはシリンダ５１ａの温度の影響力が大きいことがわかる。【００４４】
これに対して、冷却装置１Ａではかかる知見に基づき、機関運転状態が低回転高負荷である場合に、流量調節弁１４を閉弁、或いは沸騰抑制態様で開弁する。そしてこれにより、ヘッド側Ｗ／Ｊ５２１を流通する冷却水の流量を制限することで、シリンダヘッド５２の冷却能力を抑制でき、以って冷却損失を低減できる。
一方、この場合にはノッキングの発生が懸念される。これに対して冷却装置１Ａでは、シリンダブロック５１Ａの冷却能力を抑制することなく、シリンダヘッド５２の冷却能力を抑制可能な流量調節弁１４を制御することで、ヘッド側Ｗ／Ｊ５２１を流通する冷却水の流量を制限する。このため冷却装置１Ａではこれによりシリンダ５１ａの冷却を維持でき、以ってノッキングの発生も抑制できる。【００４５】
すなわち冷却装置１Ａでは、上述した知見に基づく合理的な態様で熱伝達の状態を局部的に可変することでシリンダヘッド５２の断熱（冷却損失の低減）を図ることができ、同時にシリンダブロック５１Ａの冷却を図ることで、ノッキングの発生も抑制できる。そして、このようにして冷却損失の低減とノック性能とを両立させることで、図７に示すように熱効率を向上させることができる。【００４６】
また冷却装置１Ａでは、部分Ｗ／Ｊ５１１ａの上流部Ｐをシリンダ５１ａの壁面のうち、筒内に流入した吸気が当たる部分に対応させて設けている。このため冷却装置１Ａではこれによって吸気を効果的に冷却でき、以ってノッキングの発生を好適に抑制できる。
また冷却装置１Ａでは、流量調節弁１４が、シリンダヘッド５２の冷却能力を抑制するようにヘッド側Ｗ／Ｊ５２１を流通する冷却水の流量を調節した場合に、シリンダブロック５１Ａの冷却能力を高めるようにブロック側Ｗ／Ｊ５１１Ａを流通する冷却水の流量を調節可能になっている。このため冷却装置１Ａではこれによって吸気をより一層冷却でき、ノッキングの発生をさらに好適に抑制できる。
また冷却装置１Ａは、主に低回転高負荷時に熱効率の向上を図ることができる一方で、他の運転状態においてもエンジン５０Ａの運転を成立させることができる。この点、高回転高負荷時には信頼性確保やノッキングの低減のほか、例えば排気温度の低下による触媒の熱負荷低減を図ることもできる。このため冷却装置１Ａは特定の運転状態だけでなく、通常行われるエンジン５０Ａの運転全体として見ても熱効率の向上を図ることができる。【００４７】
なお、制御手段は機関運転状態が低回転高負荷である場合に、例えば流量調節弁１４を全開にするとともに、流量調節弁１４に代えて各部分流量調節弁６１から６４までを沸騰抑制態様で開弁するための制御を行うように実現することもできる。また制御手段は機関運転状態が低回転高負荷である場合に、例えば流量調節弁１４を全開にするとともに、各部分流量調節弁６１から６４までのうち、少なくともいずれかの開度（例えば熱負荷の大きい部分に対応する部分流量調節弁６２や部分流量調節弁６３）を間欠的な態様で全閉状態から小さい開度で開弁するように実現することもできる。これによりシリンダヘッド５２の信頼性を好適に確保できる。
【実施例２】
【００４８】
図８に示すように本実施例にかかる冷却装置１Ｂは、ヘッド側循環経路Ｃ２の代わりに、冷却媒体としてオイルを流通させるとともにヘッド側Ｗ／Ｊ５２１が組み込まれたオイル循環経路Ｃ３が形成されている点と、流量調節弁１４の代わりにオイルポンプ２１を備えるとともに、オイルクーラ２２をさらに備えている点と、後述するようにＥＣＵ７０Ａの代わりにＥＣＵ７０Ｂを備えている点以外、冷却装置１Ａと実質的に同一のものとなっている。
オイルポンプ２１とオイルクーラ２２とはオイル循環経路Ｃ３に組み込まれている。オイルポンプ２１は可変オイルポンプであり、オイルを圧送するとともにオイルの流量を可変にする。オイルクーラ２２は熱交換器であり、ヘッド側Ｗ／Ｊ５２１を流通したオイルと空気との間で熱交換を行うことでオイルを冷却する。【００４９】
オイル循環経路Ｃ３では、オイルポンプ２１が圧送したオイルがヘッド側Ｗ／Ｊ５２１を流通した後、オイルクーラ２２を介してオイルポンプ２１に戻るようになっている。このため冷却装置１Ｂでは、ブロック側循環経路Ｃ１とオイル循環経路Ｃ３とが互いに独立した冷却媒体循環経路となっている。そして、このようにブロック側循環経路Ｃ１と独立したオイル循環経路Ｃ３に設けられたオイルポンプ２１は、シリンダヘッド５２の冷却能力を調整可能な冷却能力調整手段であるとともに、シリンダブロック５１Ａの冷却能力を抑制することなく、シリンダヘッド５２の冷却能力を抑制可能な冷却能力調整手段となっている。【００５０】
ＥＣＵ７０Ｂは流量調節弁１４の代わりにオイルポンプ２１が制御対象として電気的に接続されている点と、制御手段が流量調節弁１４の代わりにオイルポンプ２１を制御するように実現される点以外、ＥＣＵ７０Ａと実質的に同一のものとなっている。このためＥＣＵ７０Ｂについては図示省略する。オイルポンプ２１を制御するにあたり、ＥＣＵ７０Ｂでは制御手段が具体的には以下に示す制御を行うように実現される。【００５１】
制御手段は、機関運転状態が区分Ｄ１に対応するアイドル状態である場合と、機関運転状態が区分Ｄ２に対応する軽負荷である場合と、区分Ｄ５に対応する機関冷間時と、区分Ｄ６に対応する機関始動時においては、オイルポンプ２１を停止するための制御を行うように実現される。
また制御手段は機関運転状態が区分Ｄ３に対応する低回転高負荷である場合には、オイルポンプ２１を停止、或いはシリンダヘッド５２へのオイルの流通を抑制しつつ、シリンダヘッド５２の信頼性を確保可能な態様（以下、信頼性確保態様と称す）でオイルを圧送するようにオイルポンプ２１を駆動するための制御を行うよう実現される。
また制御手段は、機関運転状態が区分Ｄ４に対応する高回転高負荷である場合には、機関運転時に適用される最大吐出量でオイルポンプ２１を駆動するための制御を行うように実現される。【００５２】
この点、機関運転状態が区分Ｄ３に対応する低回転高負荷である場合に、信頼性確保態様でオイルを圧送するようにオイルポンプ２１を駆動するための制御を行うにあたっては、制御手段は具体的には例えばあらゆる条件においてシリンダヘッド５２の信頼性を確保できる必要最小限の吐出量でオイルポンプ２１を駆動することや、シリンダヘッド５２を流通するオイルの温度を検出或いは推定するとともに、当該オイルの温度に基づいてオイルポンプ２１を間欠的に駆動することや、所定の回転数以上でオイルポンプ２１を駆動することなどができる。これによりシリンダヘッド５２の冷却能力を抑制するにあたり、シリンダヘッド５２の信頼性を確保しつつ、オイルポンプ２１が必要以上に駆動されることを抑制できる。【００５３】
そして冷却装置１Ｂでは、制御手段の制御のもと、区分Ｄ３においてオイルポンプ２１がこのようにシリンダヘッド５２を流通するオイルの流量を低下させることで、エンジン５０Ａを流通するオイルの流量を局部的に低下させる。
そして冷却装置１Ｂでは、オイルポンプ２１が機関運転時に適用される最大吐出量で駆動されていない場合に、シリンダヘッド５２の冷却能力を抑制していることになる。この点、冷却装置１Ｂではさらに具体的には、オイルポンプ２１を停止するか、或いは信頼性確保態様でオイルを圧送するようにオイルポンプ２１を駆動する場合にシリンダヘッド５２の冷却能力を抑制していることになる。【００５４】
なお、冷却装置１Ｂでも、制御手段が例えば実施例１で前述した制御指針に基づいて、区分Ｄ１、Ｄ２、Ｄ５およびＤ６において、Ｗ／Ｐ１１、オイルポンプ２１および各部分流量調節弁６１から６４までを適宜制御することで、互いに異なる制御を行うように実現されてもよい。これにより冷却装置１Ｂでも、区分Ｄ１、Ｄ２、Ｄ５およびＤ６において、さらにエンジン５０Ａの運転を好適に成立させることができる。【００５５】
次にＥＣＵ７０Ｂの動作を図９に示すフローチャートを用いて説明する。なお、本フローチャートは、ステップＳ２１Ａの代わりにステップＳ２１Ｂが、ステップＳ３１Ａの代わりにステップＳ３１Ｂが、ステップＳ４１Ａの代わりにステップＳ４１Ｂが設けられている点以外、図５に示すフローチャートと同一のものとなっている。このためここで特にこれらのステップについて説明する。ステップＳ３に続き、或いはステップＳ５、Ｓ１２、Ｓ１３で肯定判定であった場合には、ＥＣＵ７０Ｂはオイルポンプ２１を停止する（ステップＳ２１Ｂ）。またステップＳ１４で肯定判定であった場合には、ＥＣＵ７０Ｂはオイルポンプ２１を停止、或いは信頼性確保態様でオイルを圧送するようにオイルポンプ２１を駆動する（ステップＳ３１Ｂ）。またステップＳ１４で否定判定であった場合には、ＥＣＵ７０Ｂは機関運転時に適用される最大吐出量でオイルポンプ２１を駆動する（ステップＳ４１Ｂ）。【００５６】
次に冷却装置１Ｂの作用効果について説明する。冷却装置１Ｂでは、ヘッド側Ｗ／Ｊ５２１に流通させる冷却媒体をオイルとしたことで、冷却媒体を冷却水とした場合よりも熱伝達の抑制を図ることができる。またオイルは冷却水よりも沸点が高いことから、冷却装置１Ｂでは高負荷時に冷却媒体が沸騰することも抑制できる。このため冷却装置１Ｂでは、低回転高負荷の運転領域をより拡大することができ、以って冷却損失の低減をさらに好適に図ることができる。【００５７】
なお、冷却装置１Ｂはさらに以下に示すように変形されてもよい。すなわち、冷却装置１Ｂは、さらにヘッド側Ｗ／Ｊ５２１のうち、部分Ｗ／Ｊ５２１ａを組み込んだヘッド側循環経路Ｃ２を形成するように変形されてもよい。またこの場合には、さらに実施例１と同様に流量調節弁１４を設けるとともに、実施例１と同様に制御手段が流量調節弁１４を制御するようにしてもよい。これにより、シリンダヘッド５２の冷却にオイルを用いた場合でも、シリンダヘッド５２における吸気の冷却については冷却水で冷却を行うことができ、この結果、シリンダヘッド５２の冷却にオイルを用いた場合のノッキングの発生を好適に抑制できる。【００５８】
すなわち、ヘッド側Ｗ／Ｊ５２１のうち、部分Ｗ／Ｊ５２１ａについては、シリンダヘッド５２の冷却効果とともに吸気の冷却効果も有することから、流量調節弁１４が、部分Ｗ／Ｊ５２１ａを流通する冷却水の流量と、ブロック側Ｗ／Ｊ５１１を流通する冷却水の流量とを同傾向で調整可能なように、ヘッド側Ｗ／Ｊ５２１のうち、部分Ｗ／Ｊ５２１ａを組み込んだ冷却水循環経路をさらに形成してもよい。これによりノッキングの発生を好適に抑制できる。これは実施例１においても同様である。【００５９】
また、制御手段は機関運転状態が低回転高負荷である場合に、オイルポンプ２１を例えば信頼性確保態様、或いは所定の吐出量で駆動するとともに、各部分流量調節弁６１から６４までを実施例１で前述した沸騰抑制態様で開弁するための制御を行うように実現することもできる。また制御手段は機関運転状態が低回転高負荷である場合に、オイルポンプ２１を例えば信頼性確保態様、或いは所定の吐出量で駆動するとともに、各部分流量調節弁６１から６４までのうち、少なくともいずれかの開度（例えば熱負荷の大きい部分に対応する部分流量調節弁６２や部分流量調節弁６３）を間欠的な態様で全閉状態から小さい開度で開弁するように実現することもできる。これによりシリンダヘッド５２の信頼性を好適に確保できる。
【実施例３】
【００６０】
本実施例にかかる冷却装置１Ｃは、エンジン５０Ａの代わりに図１０に示すエンジン５０Ｂを備えている点以外、冷却装置１Ａと実質的に同一のものとなっている。このため冷却装置１Ｃについては図示省略する。なお、冷却装置１Ｂに対して、エンジン５０Ａの代わりにエンジン５０Ｂを適用することも可能である。【００６１】
エンジン５０Ｂはシリンダブロック５１Ａの代わりに、ブロック側Ｗ／Ｊ５１１Ｂ（図示省略）が形成されたシリンダブロック５１Ｂを備えている点以外、エンジン５０Ａと実質的に同一のものとなっている。ブロック側Ｗ／Ｊ５１１Ｂは、部分Ｗ／Ｊ５１１ａの代わりに部分Ｗ／Ｊ５１１ｂを備えている点以外、ブロック側Ｗ／Ｊ５１１Ａと実質的に同一のものとなっている。部分Ｗ／Ｊ５１１ｂは、入口部Ｑがシリンダ５１ａの壁面上部、且つ排気側の部分に対応させて設けられるとともに、シリンダ５１ａの周辺部にシリンダ５１ａの上部から下部に向かって螺旋状に形成されている。部分Ｗ／Ｊ５１１ｂは例えばシリンダ５１ａの周辺部に円筒状の空間を形成するとともに、当該空間に螺旋状の内溝が形成されたスリーブを挿入することで形成できる。【００６２】
次に冷却装置１Ｃの作用効果について説明する。冷却装置１Ｃでは、部分Ｗ／Ｊ５１１ｂに冷却水を流通させることで、筒内に流入する吸気が当たる部分であるシリンダ５１ａの壁面上部、且つ排気側の部分を優先的に冷却できる。また冷却装置１Ｃでは、冷却水が部分Ｗ／Ｊ５１１ｂを矢印Ｆで示すように螺旋状に流通することで、シリンダ５１ａの上部に下部よりも温度の低い冷却水を供給できるとともに、シリンダ５１ａの上部側から下部側に向かって冷却水の流量を低下させることができる。このため冷却装置１Ｃでは、これにより吸気の冷却に効果的なシリンダ５１ａの上部を優先的に冷却することができる。そしてこれにより冷却装置１Ｃは吸気の冷却をさらに効果的に図ることができ、以ってノッキングの発生をさらに好適に抑制することができる。【００６３】
上述した実施例は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
例えば上述した実施例では、各エンジン５０の運転を成立させるにあたって好適であることなどから、Ｗ／Ｐ１１が冷却媒体圧送手段である場合について説明した。しかしながら本発明においては必ずしもこれに限られず、冷却媒体圧送手段は例えばエンジンの出力で駆動する機械式Ｗ／Ｐであってもよい。【００６４】
また例えば上述した実施例では、各エンジン５０の運転を成立させるにあたって好適であることなどから、冷却能力調整手段として、シリンダヘッド５２の冷却能力を全体的に調整可能な流量調節弁１４またはオイルポンプ２１と、シリンダヘッド５２の冷却能力を部分的に調整可能な部分流量調節弁６１から６４までをともに備える場合について説明した。
しかしながら本発明においては必ずしもこれに限られず、冷却装置は例えばシリンダヘッドの冷却能力を全体的に調整可能な冷却能力調整手段と、部分的に調整可能な複数の冷却能力調整手段のうち、いずれか一方のみを備えていてもよい。この点、例えばシリンダヘッドの冷却能力を部分的に調整可能な複数の冷却能力調整手段を備えた場合に、当該複数の冷却能力調整手段をさらにシリンダヘッドの冷却能力を全体的に調整する冷却能力調整手段として機能させてもよい。【００６５】
また上述した実施例では、機関運転状態が区分Ｄ３に対応する低回転高負荷である場合に、制御手段が、実施例１では流量調節弁１４を閉弁、或いは沸騰抑制態様で開弁するための制御を、実施例２ではオイルポンプ２１を停止、或いは信頼性確保態様でオイルを圧送するようにオイルポンプ２１を駆動するための制御を行うことで、シリンダヘッド５２の冷却能力として、ヘッド側Ｗ／Ｊ５２１に基づき発揮される冷却能力を抑制するための制御を行う場合について説明した。【００６６】
しかしながら本発明においては必ずしもこれに限られず、冷却装置が例えば第２の冷却媒体通路から抜き取った冷却媒体を貯留する貯留手段と、この貯留手段と第２の冷却媒体通路との間で冷却媒体を移送する冷却媒体圧送手段とをさらに備えるとともに、制御手段が、当該冷却媒体圧送手段を制御することで、機関運転状態が低回転高負荷である場合に、少なくとも一時的にシリンダヘッドから冷却媒体を抜き取るための制御を行うようにしてもよい。かかる貯留手段および冷却媒体圧送手段に相当する構成としては、具体的には例えば特開２００９−７９５０５号公報に記載の蓄熱タンクおよび電動ポンプがある。これにより冷却損失をさらに好適に低減させることができる。【００６７】
またかかる貯留手段、冷却媒体圧送手段および制御手段は、機関運転状態がアイドル状態、または軽負荷である場合や、機関冷間時にも適用されてもよい。さらにこの場合、貯留手段として第１および第２の冷却媒体通路から抜き取った冷却媒体を貯留する第１および第２の貯留手段を備えるとともに、冷却媒体圧送手段として、第１の貯留手段と第１の冷却媒体通路との間で冷却媒体を移送する第１の冷却媒体圧送手段と、第２の貯留手段と第２の冷却媒体通路との間で冷却媒体を移送する第２の冷却媒体圧送手段とを備えてもよい。このとき、第１および第２の冷却媒体通路に共通の冷却媒体を流通させる場合には、第１および第２の貯留手段を１つの貯留手段とするとともに、第１および第２の冷却媒体圧送手段を１つの冷却媒体圧送手段としてもよい。
これにより、燃焼速度の向上や冷却損失の低減や機関暖機促進などをさらに図ることができ、以ってエンジンの運転をさらに好適に成立させることができる。【００６８】
また上述した実施例１では、機関運転状態がアイドル状態である場合と機関始動時に、制御手段が流量調節弁１４を閉弁するための制御を行うように実現される場合について説明した。
しかしながら本発明においては必ずしもこれに限られず、冷却装置が例えば第１および第２の冷却媒体通路に蓄熱冷却媒体を供給可能な蓄熱冷却媒体供給手段をさらに備えるとともに、機関運転状態がアイドル状態であるか或いは機関始動時であり、且つ蓄熱冷却媒体の温度が冷却媒体の温度よりも高い場合に、制御手段が当該蓄熱冷却媒体供給手段から蓄熱冷却媒体を供給するための制御を行ってもよい。かかる蓄熱冷却媒体供給手段に相当する構成としては、具体的には例えば特開２００９−２０８５６９号公報に記載の熱交換部がある。
さらにこの場合、制御手段は例えばシリンダヘッドの冷却能力を部分的に調整する冷却能力調整手段のうち、点火プラグや排気ポートや吸気ポートに対応させて設けられた冷却能力調整手段を制御することで、蓄熱冷却媒体の流量を増大させるための制御を行ってもよい。
これにより、機関暖機促進や未燃ＨＣの低減やエンジン着火性の向上をさらに好適に図ることなどができ、この結果、エンジンの運転をさらに好適に成立させることができる。【００６９】
また上述した実施例２では、オイル循環経路Ｃ３にシリンダヘッド５２とオイルポンプ２１とオイルクーラ２２とが組み込まれている場合について説明した。
しかしながら本発明においては必ずしもこれに限られず、オイル循環経路は、例えばオイル循環経路のうち、シリンダヘッドの出口側とオイルクーラの入口側との間の部分にピストンにオイルを噴射するオイルジェットをさらに組み込むとともに、オイルジェットをバイパスするバイパス経路を形成し、さらにオイルジェットを経由する経路とバイパス経路とを切替可能な切替手段を組み込んだ循環経路であってもよい。この場合には、機関運転状態がアイドル状態である場合に、制御手段が、オイルジェットを経由する経路が流通経路になるように切替手段の制御を行うようにすることができる。
そしてこれにより、シリンダヘッドで受熱したオイルをオイルジェットから噴射可能になり、以って機関暖機促進をさらに好適に図ることができる点で、エンジンの運転をさらに好適に成立させることができる。【００７０】
また上述した実施例２では、ヘッド側Ｗ／Ｊ５２１を組み込んだ冷却媒体循環経路に流通させる冷却媒体がオイルである場合について説明した。しかしながら本発明においては必ずしもこれに限られず、第２の冷却媒体通路が組み込まれるとともに、冷却媒体流通経路が第１の冷却媒体通路を組み込んだ冷却媒体循環経路と独立した冷却媒体循環経路には、例えば第１の冷却媒体通路と同じ冷却媒体を流通させてもよい。【００７１】
また、制御手段は主に各エンジン５０を制御する各ＥＣＵ７０で実現することが合理的であるが、例えばその他の電子制御装置や専用の電子回路などのハードウェアやこれらの組み合わせによって実現されてもよい。また制御手段は、例えば複数の電子制御装置や複数の電子回路等のハードウェアや電子制御装置と電子回路等のハードウェアとの組み合わせによって分散制御的に実現されてもよい。
【符号の説明】
【００７２】
１      冷却装置
１１    Ｗ／Ｐ
１２    ラジエータ
１３    サーモスタット
１４    流量調節弁
２１    オイルポンプ
５０    エンジン
５１    シリンダブロック
５１１  ブロック側Ｗ／Ｊ
５２    シリンダヘッド
５２１  ヘッド側Ｗ／Ｊ
６１、６２、６３、６４    部分流量調節弁
７０    ＥＣＵ
【図１】
2011048654.tif 000003
【図２】
2011048654.tif 000004
【図３】
2011048654.tif 000005
【図４】
2011048654.tif 000006
【図５】
2011048654.tif 000007
【図６】
2011048654.tif 000008
【図７】
2011048654.tif 000009
【図８】
2011048654.tif 000010
【図９】
2011048654.tif 000011
【図１０】
2011048654.tif 000012
【図１１】
2011048654.tif 000013
【図１２】
2011048654.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成23年8月12日(2011.8.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロックおよびシリンダヘッドを備えるエンジンと、
前記シリンダブロックに形成された第１の冷却媒体通路と、
前記シリンダヘッドに形成された、前記第１の冷却媒体通路が組み込まれる冷却媒体循環経路とは異なる冷却媒体循環経路に組み込まれる第２の冷却媒体通路と、
前記第２の冷却媒体通路を流通する冷却媒体の流量を調節する流量調節手段と、
前記流量調節手段を制御する制御手段と、を備え、
前記第１の冷却媒体通路は、前記シリンダブロックのうち該シリンダブロックに設けられたシリンダの周辺部に第１の部分冷却媒体通路を備え、
前記第１の部分冷却媒体通路の上流部は、前記シリンダの壁面のうち筒内に流入した吸気が当たる部分に対応させて設けられているエンジンの冷却装置。
【請求項２】
請求項１記載のエンジンの冷却装置であって、
前記制御手段が、前記エンジンの運転状態が低回転高負荷である場合に、前記第２の冷却媒体通路を流通する冷却媒体の流量が制限されるように前記流量調節手段を制御するエンジンの冷却装置。
【請求項３】
請求項２記載のエンジンの冷却装置であって、
前記第１および第２の冷却媒体通路を互いに独立した冷却媒体循環経路に組み込むとともに、前記第２の冷却媒体通路を流通する冷却媒体をオイルとしたエンジンの冷却装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
ッドを備えるエンジンと、前記シリンダブロックに形成された第１の冷却媒体通路と、前記シリンダヘッドに形成された、前記第１の冷却媒体通路が組み込まれる冷却媒体循環経路とは異なる冷却媒体循環経路に組み込まれる第２の冷却媒体通路と、前記第２の冷却媒体通路を流通する冷却媒体の流量を調節する流量調節手段と、前記流量調節手段を制御する制御手段と、を備え、前記第１の冷却媒体通路は、前記シリンダブロックのうち該シリンダブロックに設けられたシリンダの周辺部に第１の部分冷却媒体通路を備え、前記第１の部分冷却媒体通路の上流部は、前記シリンダの壁面のうち筒内に流入した吸気が当たる部分に対応させて設けられているエンジンの冷却装置である。
［０００９］
また本発明は前記制御手段が、前記エンジンの運転状態が低回転高負荷である場合に、前記第２の冷却媒体通路を流通する冷却媒体の流量が制限されるように前記流量調節手段を制御する構成であることが好ましい。
［００１０］
また本発明は前記第１および第２の冷却媒体通路を互いに独立した冷却媒体循環経路に組み込むとともに、前記第２の冷却媒体通路を流通する冷却媒体をオイルとした構成であることが好ましい。
［００１１］
発明の効果
［００１２］
本発明によれば、エンジンの熱伝達の状態を合理的な態様で局部的に可変することで、冷却損失の低減とノック性能とを両立できる。
図面の簡単な説明
［００１３］
［図１］エンジンの冷却装置（以下、単に冷却装置と称す）１Ａを模式的に示す図である。
［図２］エンジン５０Ａを１気筒につき断面で模式的に示す図である。
［図３］ＥＣＵ７０Ａを模式的に示す図である。
［図４］機関運転状態の分類を模式的に示す図である。
【国際調査報告】
2011048654.tif 000015
2011048654.tif 000016
2011048654.tif 000017
2011048654.tif 000018